2018中考物理試題分類匯編 專題24 熱量與熱值（含解析）

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1、 專題24 熱量與熱值 　 一．填空題（共12小題） 1．（2018?泰安）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為0.5kg、溫度為70℃的水放出4.2×104J的熱量，水的溫度降低了　20　℃[c水=4.2×103J/（kg?℃）]。 【分析】知道水的質(zhì)量、放出的熱量、比熱容，利用Q放=cm△t求水溫度降低值。 【解答】解： 由Q放=c水m△t可得，水降低的溫度： △t===20℃。 故答案為：20。 　 2．（2018?福建）合理分類和利用垃圾可以變凌為寶。在一定條件下，1噸垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的熱值為4.0×107J/kg，則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為　6

2、.8×109　J，燃燒時(shí)燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為　內(nèi)　能。 【分析】（1）利用Q放=mq求燃料油完全燃燒釋放出的熱量； （2）燃料在燃燒時(shí)，發(fā)生化學(xué)變化，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 【解答】解： （1）燃料油完全燃燒釋放出的熱量： Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J； （2）燃料油燃燒過(guò)程中，將燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 故答案為：6.8×109；內(nèi)。 　 3．（2018?哈爾濱）如圖是“研究水沸騰規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，試管中水的質(zhì)量為0.2kg，這些水由20℃升高到70℃吸收的熱量是　4.2×104　J；水沸騰過(guò)程中，溫度計(jì)示數(shù)將　不變　?！綾水=4.2×

3、103J/（kg?℃）】 【分析】（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量； （2）水沸騰時(shí)，吸收熱量、溫度不變。 【解答】解： （1）水吸收的熱量： Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×104J； （2）水沸騰過(guò)程中，吸收熱量、溫度不變，溫度計(jì)示數(shù)將不變。 故答案為：4.2×104；不變。 　 4．（2018?懷化）汽車用水作為冷卻劑，是因?yàn)樗摹”葻崛荨≥^大。汽車在行駛過(guò)程中消耗了2kg汽油，若汽油完全燃燒則放出的熱量為　9.2×107　J（汽油的熱值為4.6×107

4、J/kg）。 【分析】（1）相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。 （2）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q放=mq求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量。 【解答】解： （1）因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，水能帶走較多的熱量，冷卻效果好，所以用水做汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑。 （2）2kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量： Q放=mq=2kg×4.6×l07J/kg=9.2×l07J。 故答案為：比熱容；9.2×l07。 　 5．（2018?連云港）天然氣熱水器將40kg的水由22℃

5、加熱到42℃，水的內(nèi)能增加了　3.36×106　J，水的內(nèi)能增加是通過(guò)　熱傳遞　方式實(shí)現(xiàn)的，若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收，需要消耗　0.1　kg的天然氣。已知c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4×107J/kg。 【分析】（1知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃），利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量； （2）改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞； （3）利用η=求天然氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q放=mq求需要天然氣的質(zhì)量。 【解答】解：（1）水吸收的熱量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg

6、×（42℃﹣22℃）=3.36×106J； （2）水從火吸收熱量，內(nèi)能增加、溫度升高，是利用熱傳遞改變水的內(nèi)能； （3）由η=得，天然氣完全燃燒放出的熱量： Q放===4×106J， 由Q放=mq得，需要天然氣的質(zhì)量： m===0.1kg。 故答案為：3.36×106；熱傳遞；0.1。 　 6．（2018?重慶）小薇在“探究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，所用水的質(zhì)量為0.5kg，初溫為58℃，測(cè)出水沸騰時(shí)的溫度為98℃，則當(dāng)?shù)卮髿鈮罕纫粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓　低?。ㄟx填“高“或”低”），本實(shí)驗(yàn)中水加熱至沸騰至少吸熱　8.4×104　J．[已知c水=4.2×103J/（kg?℃）] 【分析】（1）氣

7、壓和沸點(diǎn)的關(guān)系是，氣壓越高，沸點(diǎn)越高；氣壓越低，沸點(diǎn)越低； （2）根據(jù)Q吸=cm△t求出吸收的熱量。 【解答】解：（1）測(cè)出水沸騰時(shí)的溫度小于 100℃，這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮盒∮?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓造成的； （2）水吸收的熱量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（98℃﹣58℃）=8.4×104J。 故答案為：低；8.4×104。 　 7．（2018?淮安）質(zhì)量為50kg的水溫度從20℃升高到50℃吸收的熱量是　6.3×106　J，這些熱量如果完全由煤氣燃燒來(lái)提供，至少需　0.15　kg的煤氣。（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值4.

8、2×107J/kg）。 【分析】（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量； （2）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量Q放=Q吸，再根據(jù)Q放=mq求出燃燒煤氣的質(zhì)量。 【解答】解： （1）水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0） =4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃） =6.3×106J； （2）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量： Q放=Q吸=6.3×106J， 由Q放=mq可得完全燃燒煤氣的質(zhì)量： m′===0.15kg。 故答案為：6.3×106；0.15。 　 8．（2018?邵

9、陽(yáng)）蓄水量為1噸的太陽(yáng)能熱水器現(xiàn)在裝滿了30℃的水，經(jīng)過(guò)光照后升高了20℃，則水吸收的熱量是　8.2×107　J．[c水=4.2×103J/（kg?℃）] 【分析】已知水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化，直接利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量。 【解答】解： 吸收的熱量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1000kg×20℃=8.2×107J。 故答案為：8.2×107。 　 9．（2018?綿陽(yáng)）2018年5月8日，全球首條智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)在湖南株洲試開通。該智能軌道快運(yùn)列車使用新能源的快充鈦酸鋰電池，電池容量為170kW?h，滿載時(shí)電耗為4kW?h/km

10、，最高運(yùn)行速度為70km/h。該電池充滿電儲(chǔ)存的能量與質(zhì)量是　13.3　kg的汽油完全燃燒放出的熱量相同；若列車滿載勻速行駛電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)列車的效率為75%，則列車勻速行駛過(guò)程中受到的平均阻力大小是　1.08×104　N．（汽油的熱值是4.6×107J/kg） 【分析】（1）根據(jù)W=Q=mq求出燃料的質(zhì)量； （2）已知電動(dòng)機(jī)的效率和總功，可計(jì)算出所做的有用功；知道滿載時(shí)電耗和電池總?cè)萘?，可?jì)算出列車行駛的路程；列車做勻速行駛，平均阻力f與牽引力相等，根據(jù)公式W=Fs可求平均阻力大小。 【解答】解：（1）電池儲(chǔ)存的電能即汽油完全燃燒放出的熱量為：Q=W=170kW?h=170×3.6×106J

11、=6.12×108J， 故汽油的質(zhì)量為：m==≈13.3kg； （2）列車滿載勻速行駛電動(dòng)機(jī)所做的有用功：W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J， 可行駛的路程：s==42.5km， 由f=F牽引力，W=Fs可知， 列車勻速行駛過(guò)程中受到的平均阻力大小為：f=F牽引力===1.08×104N。 故答案為：13.3；1.08×104。 　 10．（2018?濟(jì)寧）將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中（如圖所示），通過(guò)　熱傳遞　方式改變牛奶的內(nèi)能，圖中乙是250g牛奶與熱水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，則牛奶在加熱過(guò)程中吸收的熱量為　2.1×104　J．[c牛奶=4.2

12、×103J/（kg?℃）] 【分析】（1）改變內(nèi)能的方法：一是做功，二是熱傳遞，物體放出熱量、內(nèi)能減少、溫度降低； （2）知道牛奶的質(zhì)量、比熱容，求出溫度升高值，利用吸熱公式Q吸=cm△t求牛奶吸收的熱量。 【解答】解： 給牛奶加熱的過(guò)程中，牛奶吸收熱量、內(nèi)能增加，是通過(guò)熱傳遞方式改變了牛奶的內(nèi)能； 由圖乙可知，牛奶升高的溫度：△t=40℃﹣20℃=20℃， 則牛奶吸收的熱量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.25kg×20℃=2.1×104J。 故答案為：熱傳遞；2.1×104。 　 11．（2018?宿遷）在燒杯中裝入500g、溫度為10℃的水，用酒

13、精燈給水加熱、直至水溫上升到60℃，水的內(nèi)能增加了　1.05×105　J；水吸收的熱量　小于?。ㄟx填“小于”、“等于”或“大于”）酒精燃燒放出的熱量（c水=4.2×103J/（kg?℃） 【分析】（1）水吸收多少熱量，也就增加多少內(nèi)能。根據(jù)題目提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以利用熱烈的計(jì)算公式Q吸=c水m水（t﹣t0）直接求解。 （2）在熱傳遞過(guò)程中，要考慮各種方面的散熱因素，周圍的物體可能就會(huì)吸收一部分熱量，這要根據(jù)實(shí)際情況具體判斷分析。 【解答】解：已知m水=500g=0.5kg Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（60℃﹣10℃）=1.05×105J，

14、 由于支架、燒杯等均吸收熱量，還有部分熱量要散失到空氣里，所以真正被水吸收的熱量小于酒精燃燒放出的熱量。 故答案為：1.05×105；小于。 　 12．（2018?遂寧）我國(guó)于2017年5月18日在南海海域成功試采“可燃冰”，“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力，在相同條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達(dá)到天然氣的數(shù)十倍。如果“可燃冰”熱值是天然氣的10倍，設(shè)天燃?xì)鉄嶂禐?.2×107J/kg，完全燃燒0.5kg“可燃冰”放出的熱量為　2.1×108　J；若在不考慮熱量損失的情況下，這些熱量能使800kg、45℃的水剛好達(dá)到沸點(diǎn)，則此時(shí)水的沸點(diǎn)是　107.5　℃，水面上方的

15、氣壓　大于　1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（選填“大于”、“小于”或“等于“）（c水=4.2×103J/（kg?℃）） 【分析】（1）利用Q放=mq求出1kg天然氣完全燃燒放出的熱量，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的10倍，據(jù)此求0.5kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量； （2）由題知，Q吸=Q放，根據(jù)Q吸=cm水（t﹣t0）可求出水的末溫；液體的沸點(diǎn)與大氣壓有關(guān)，氣壓越小沸點(diǎn)越低；氣壓越大，沸點(diǎn)越高。 【解答】解： （1）1kg天然氣完全燃燒放出的熱量： Q放=mq天然氣=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J， 0.5kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量：Q放′=Q放×5=4.2×l

16、07J×5=2.1×l08J； （2）由題知，Q吸=Q放′=2.1×l08J， 根據(jù)Q吸=cm水（t﹣t0）可知水達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)的溫度為： t=t0+=45℃+=107.5℃ 因?yàn)?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，液體的沸點(diǎn)隨著表面氣壓的增大而升高，隨氣壓減小而降低，所以此時(shí)水面上方的氣壓大于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 故答案為：2.1×108；107.5；大于。 　 二．計(jì)算題（共6小題） 13．（2018?衡陽(yáng)）2017年6月10日，作為中國(guó)大陸核電的發(fā)源地﹣﹣秦山核電基地安全運(yùn)行100堆年（一座核反應(yīng)堆運(yùn)行一年為一堆年）。從被譽(yù)為“國(guó)之光榮”的秦山核電站1991年12月15日投入運(yùn)行開始

17、，秦山核電基地一直保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前每分鐘的安全發(fā)電量相當(dāng)于少消耗煙煤13.0t，減排二氧化碳約40.6t，二氧化硫約0.2t，氮氧化物約0.8t。秦山核電基地目前共有9臺(tái)運(yùn)行機(jī)組，年發(fā)電量約500億千瓦時(shí)，是目前我國(guó)核電機(jī)組數(shù)量最多、堆型品種最豐富、裝機(jī)容量最大的核電基地。[下列（1）（2）題答案用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示] （1）13.0t煙煤如果完全燃燒，放出的熱量為多少J．（煙煤的熱值為2.9×107J/kg）。 （2）假設(shè)13.0t煙煤在煤爐中完全燃燒，放出的熱量部分被水吸收，可以使4×105kg的水從20℃升高到100℃，求水吸收的熱量為多少J．[c水=4.2×103J/（kg?℃）

18、] （3）求煤爐加熱水的熱效率。[第（3）題結(jié)果保留兩位有效數(shù)字] 【分析】（1）應(yīng)用熱值公式Q=mq可以求出煤氣完全燃燒釋放的熱量； （2）根據(jù)吸熱公式Q=cm△t就可算出水吸收的熱量； （3）由效率公式可以求出煤氣灶燒水的效率。 【解答】解： （1）13.0t煙煤如果完全燃燒，放出的熱量： Q放=mq=13.0×103kg×2.9×107J/kg=3.77×1011J； （2）水吸收的熱量： Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg?℃）×4×105kg×（100℃﹣20℃）=1.344×1011J； （3）煤爐燒水的效率： η=×100%=×100%≈36%。

19、答：（1）13.0t煙煤如果完全燃燒3.77×1011J； （2）水吸收的熱量為1.344×1011J； （3）煤爐加熱水的熱效率為36%。 　 14．（2018?蘇州）為了減少環(huán)境污染，部分農(nóng)村地區(qū)改用液化氣燒菜做飯。某鋼瓶裝有液化氣10kg，已知液化氣的熱值為4.2×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）求： （1）這瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是多少？ （2）若（1）中放出的熱量有40%被初溫為20℃的水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可將多少質(zhì)量的水燒開？ 【分析】（1）利用Q放=mq求整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量； （2）由題知，Q吸=40%×Q放，知道水的

20、溫度變化、水的比熱容，再利用Q吸=cm△t求水的質(zhì)量。 【解答】解： （1）10kg液化氣完全燃燒釋放熱量： Q放=m氣q=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J； （2）由題知，Q吸=40%×Q放=40%×4.2×108J=1.68×108J， 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓小水的沸點(diǎn)為100℃，即水的末溫為100℃， 由Q吸=cm△t得水的質(zhì)量： m水===500kg。 答：（1）這瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是4.2×108J； （2）若（1）中放出的熱量有40%被初溫為20℃的水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可將500kg質(zhì)量的水燒開。 　 15．（2018?聊城）在“探究水沸

21、騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg]求： （1）水吸收的熱量是多少？ （2）此過(guò)程中酒精燈燒水的熱效率。 （3）科學(xué)研究表明：1g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g，求此過(guò)程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。 【分析】（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量； （2）

22、知道酒精的熱值和質(zhì)量，根據(jù)Q放=mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量；水吸收的熱量和酒精完全燃燒放出熱量的比值即為燒水的效率； （3）根據(jù)1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量求出5g的水完全汽化成同溫度水蒸氣所需要吸收的熱量。 【解答】解：（1）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即需將水加熱至100℃， 水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J； （2）3g酒精完全燃燒釋放的熱量： Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J； 酒精燈燒水的熱效率： η=×100

23、%=×100%≈37.3%； （3）1g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量，則5g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量： Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。 答：（1）水吸收的熱量是3.36×104J； （2）酒精燈燒水的熱效率是37.3%； （3）5g，100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量是1.13×104J。 　 16．（2018?上海）質(zhì)量為1千克的牛奶，加熱后溫度升高了20℃，求牛奶吸收的熱量。[c牛奶=2.5×103焦/（千克?℃）] 【分析】知道牛奶的質(zhì)量、牛奶的比熱容、牛奶升高的溫度值，利用

24、吸熱公式Q吸=cm△t求牛奶吸收的熱量。 【解答】解： 牛奶吸收的熱量： Q吸=cm△t=2.5×103J/（kg?℃）×1kg×20℃=5×104J。 答：牛奶吸收的熱量為5×104J。 　 17．（2018?桂林）若家用天然氣的熱值為4.2×107J/kg 水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。 （1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量是多少？ （2）若某新型天然氣灶燒水的效率為40%，完全燃燒0.04m3天然氣可使室溫下5kg的水溫度升高多少？ 【分析】（1）知道天然氣的熱值和體積，利用Q放=Vq求天然氣完全燃燒放出的熱量； （2）知道天然氣完全燃燒放出的熱量

25、只有40%被水吸收，即Q吸=Q放×40%，求出水吸收的熱量，再根據(jù)吸熱公式求水升高的溫度值。 【解答】解： （1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量： Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J； （2）由題知，水吸收的熱量： Q吸=Q放×40%=1.68×106J×50%=6.72×105J， 由Q吸=cm△t可得水升高的溫度： △t===32℃。 故答案為：（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出1.68×106J的熱量； （2）完全燃燒0.04m3天然氣可使常溫下5kg的水溫度升高32℃。 　 18．（2018?廣安）用天然氣灶給水加熱，在1

26、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把體積為10L，溫度為15℃的水加熱到沸騰，求： （1）水吸收了多少熱量？[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）] （2）若不計(jì)熱量損失，需要燃燒多少m3的天然氣？（q天燃?xì)?4.2×107J/m3） 【分析】（1）已知水的體積求出水的質(zhì)量，知道一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰時(shí)的溫度為100℃，利用公式Q=cm（t﹣t0）可以得到水吸收的熱量； （2）已知熱量和天然氣的熱值，利用公式Q放=Vq得出需要燃燒天然氣的體積。 【解答】解： （1）由ρ=得，10L水的質(zhì)量： m=ρ水V=1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3=10kg， 水吸收

27、的熱量： Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣15℃）=3.57×106J； （2）不計(jì)熱量損失，則Q放=Q吸， 由Q放=Vq可得，需要燃燒天然氣的體積： V天然氣====0.085m3。 答：（1）水至少需要吸收的熱量為3.57×106J； （2）若不計(jì)熱量損失，需要燃燒0.085m3的天然氣。 　 三．解答題（共2小題） 19．（2018?廣東）閱讀下列短文，回答問(wèn)題， “天舟一號(hào)”與“天宮二號(hào)”成功對(duì)接 我國(guó)自主研制的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室已于2016年9月15日發(fā)射成功“天宮二號(hào)”在距地面高度380km圓形軌道上繞地

28、球勻速運(yùn)行，繞地球一圈的運(yùn)行時(shí)間是90分鐘，“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日由長(zhǎng)征七號(hào)火箭成功發(fā)射升空，并于2017年4月22日與“天宮二號(hào)”首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功，如圖1所示，為我國(guó)建立自己的空間站邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。 發(fā)射“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)火箭的燃料由液態(tài)煤油和液氫混合構(gòu)成，火箭點(diǎn)火起飛時(shí)，火箭內(nèi)的燃料燃燒從火箭體尾部噴射出火焰幾乎直擊發(fā)射平臺(tái)。使得發(fā)射平臺(tái)核心區(qū)的溫度接近3000℃，足以融化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料，長(zhǎng)征七號(hào)火箭發(fā)射時(shí)與其它火箭不同的是發(fā)射平臺(tái)旁的“噴水降溫降噪系統(tǒng)”，其采取的是國(guó)際上先進(jìn)的噴水降溫方法，如圖2所示，在發(fā)射中火箭飛到5m高以后，“噴

29、水降溫降噪系統(tǒng)”向箭體尾部火焰中心噴水20余秒，噴水量約為400t，一部分的水會(huì)汽化到大氣中，大部分的水則通過(guò)導(dǎo)流槽流走，于是大流量噴水能夠帶走大量的熱起到降溫作用，防止了火箭發(fā)射臺(tái)內(nèi)部的儀器設(shè)備可能因高溫受到影響。[圓周率π=3，c水=4.2×103J/（kg?℃）] （1）設(shè)“噴水降溫降噪系統(tǒng)”噴出400t水的初溫為20℃，在噴水20秒內(nèi)全部變成100℃的水，則水帶走的熱量為　1.344×1011　J。 （2）如圖3所示，設(shè)地球半徑為6370km，“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室在圓形軌道上正常運(yùn)行，圓形軌道的半徑為　6750　km，圓形軌道的周長(zhǎng)為　40500　km．“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船成功發(fā)

30、射及正常入軌后，與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接。對(duì)接時(shí)“天舟一號(hào)”的運(yùn)行速度為　7.5　km/s。 （3）長(zhǎng)征七號(hào)火箭所搭載的“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船在上升過(guò)程中的機(jī)械能不斷　變大　（選填“變大”、“變小”或“不變”），長(zhǎng)征七號(hào)紅箭燃料的　化學(xué)　能燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 【分析】（1）根據(jù)Q=cm△t可求得水帶走的熱量； （2）由圖3可計(jì)算出圓形軌道的半徑，由c=2πr計(jì)算其周長(zhǎng)；由v=計(jì)算對(duì)接時(shí)“天舟一號(hào)”的運(yùn)行速度； （3）分析貨運(yùn)飛船在上升過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化從而判斷機(jī)械能的變化；燃料燃燒是化學(xué)變化，并釋放大量的內(nèi)能，由此知能量的轉(zhuǎn)化情況。 【解答】解： （1）400t水的初溫為

31、20℃，在噴水20秒內(nèi)全部變成100℃的水，所以水帶走的熱量： Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×4×105kg×（100℃﹣20℃）=1.344×1011J； （2）“天宮二號(hào)”在距地面高度380km圓形軌道上繞地球勻速運(yùn)行，由圖3知，地球半徑為6370km， 所以圓形軌道的半徑r=380km+6370km=6750km， 圓形軌道的周長(zhǎng)：c=2πr=2×3×6750km=40500km， “天宮二號(hào)”繞地球一圈的運(yùn)行時(shí)間是90分鐘，對(duì)接時(shí)“天舟一號(hào)”與“天宮二號(hào)”速度相等， 所以“天舟一號(hào)”的運(yùn)行速度：v====7.5km/s； （3）長(zhǎng)征七號(hào)火箭所搭載的“天舟一

32、號(hào)”貨運(yùn)飛船在上升過(guò)程中速度不斷變大，所以動(dòng)能變大，高度變大，所以重力勢(shì)能變大，所以機(jī)械能不斷變大； 長(zhǎng)征七號(hào)紅箭燃料燃燒時(shí)發(fā)生化學(xué)變化，釋放出內(nèi)能，所以是燃料的化學(xué)能燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 故答案為：（1）1.344×1011；（2）6750；40500；7.5；（3）變大；化學(xué)。 　 20．（2018?咸寧）用天然氣燒水，水燒開后，壺蓋不斷向上跳動(dòng)，此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的　做功　沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把5kg的水從20℃加熱至沸騰，需完全燃燒　0.084　m3天然氣。（c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4×

33、107J/m3） 【分析】（1）在汽油機(jī)的四沖程中，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程，水燒開時(shí)壺蓋會(huì)向上跳動(dòng)，也是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能。 （2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即水的末溫為100℃，利用Q吸=cm△t求水吸收的熱量；知道效率，利用η==50%求天然氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q放=Vq求天然氣的體積。 【解答】解： （1）水燒開以后，水蒸氣膨脹對(duì)壺蓋做功，把壺蓋頂起來(lái)，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能。這與汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，在汽油機(jī)的做功沖程中，是將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能； （2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即水的末溫為100℃， 水吸收的熱量為： Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J。 由η==50%得天然氣完全燃燒放出的熱量： Q放===3.36×106J， 由Q放=Vq得天然氣的體積： V氣===0.084m3。 故答案為：做功；0.084。 　 14